Способ определения индивидуальной схемы сборки протеза нижней конечности Советский патент 1984 года по МПК A61F1/08 

N9

ОО

Изобретение относится к области медицинской техники и может быть использовано в системе протезно-ортопедических предприятий и специализированных центров реабилитации.

Известен расчетный способ определения индивидуальной схемы сборки протеза, заключающийся в приближенном расчете моделей по данным непосредственного измерения индивидуальных особенностей инерционных параметров сегментов тела инвалида и моторной функции его конечностей, обуславливающего существенные ошибки при определении оптимального варианта схемы 1.

Однако известная схема сборки протезов является ориентировочной и в каждом конкретном случае требует проверки и уточнения по результатам оценки движений инвалида, причем эта оценка производится субъективно.

Известен объективный способ определения индивидуальной схемы сборки (построения) протеза нижней конечности, включающий предварительную сборку протеза по расчетной схеме с установкой датчиков нагружения протеза, пробную ходьбу, корректировку параметров нагружения протеза, и повторную пробную ходьбу.

В основу способа положено измерение сил, действующих в протезе нижней конечности при ходьбе. В частности, регистрируется результирующая усилий, действующих во фронтальной и сагиттальной плоскостях, в проекции на горизонтальную плоскость. Критерием оптимального варианта схемы сборки является получение траектории результирующей нагрузок в наиболее узком диапазоне фронтальных усилий 2.

Недостатком способа является получение информации о функции протеза, несопоставимой с возможной оценкой функции здоровой конечности, так как аналогичные измерения внутреннего напряженного состояния естественной нижней конечности невыполнимы.

Кроме того, оптимальный индивидуальный вариант схемы определяют по критерию нормализации шаговых движений при ходьбе, но не учитывают так называемые «нелокомоторные движения, т. е. повороты тела при движении, наклоны корпуса, повороты плечевого пояса при стоянии и другие, составляющие основу бытовой и трудовой деятельности человека. Требования к протезу для успешного выполнения этих движений отличается от требований нормализации «чистой ходьбы, поэтому процесс подгонки протеза, целью которой является создание комфортных условий, замедляется.

Цель изобретения - сокращение времени подгонки протеза.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения индивидуальной схемы сборки протеза нижней конечности, включающему предварительную сборку протеза по расчетной схеме с установкой датчиков нагружения протеза, пробную ходь-. бу, корректировку параметров протеза и повторную пробную ходьбу, перед корректировкой параметров протеза определяют среднюю величину крутящего момента при выполнении протезированным регламентированных поворотов и наклонов корпуса, а прекращают корректировку параметров схемы сборки протеза при достижении минимума величины среднего крутящего момента.

Существо предлагаемого изобретения состоит в теоретически установленной и экспериментально подтвержденной функциональной зависимости крутящего момента относительно оси голени протеза от инерционных параметров системы человек-протез, которые определяются схемой сборки протеза.

Предлагаемый способ определения индивидуальной схемы сборки предназначен для протезов, имеющих юстировочные устройства для коррекции схемы.

Способ осуществляется следующим образом.

После предварительной сборки (например, по известной схеме) и подгонки приемной гильзы в протез монтируется (на период коррекции схемы) специальная искусственная стопа необходимого типоразмера, содержащая встроенный датчик нагружения протеза, измеряющий крутящий момент, соединенный проводом необходимой длины с регистрирующей аппаратурой.

Протезированному предлагается выполнить типовой цикл движения: пройти по заданной трассе, включающей повороты, выполнить серию наклонов корпуса или поворотов плечевого пояса стоя. В процессе выполнения типового цикла аппаратурно регистрируется функция крутящего момента и

0 подсчитывается (аппаратурно или оператором) количество выполненных щагов и наклонов или поворотов корпуса. Анализируется запись и подсчитывается средний крутящий момент, причем эта операция может быть автоматизирована с использованием средств вычислительной техники.

Далее выполняется не менее трех записей функции момента при выполнении типовых циклов движений, причем после каждого цикла схему протеза последовательно кор0 ректируют. Оценивается тенденция изменения крутящего момента в результате коррекции. Вариант схемы, обеспечивающий минимальную величину момента, проверяют в дополнительных типовых циклах. Практически удобно выполнять последовательную

5 коррекцию сначала во фронтальной плоскости - до определения оптимального варианта затем - в сагиттальной. Примером реализации способа является процесс протезирования больной У:, 1961 г. р. Диагноз: ампутационная культя правого бедра на границе верхней и средней трети. Протез ПНб-Зо имеет приемную гильзу из полиамида и соответствует рекомендациям расчетной схемы сборки: Х2 38 мм, Y 6 мм, 6°. В сентябре 1982 г. протезирована с использованием предлагаемого способа определения индивидуальной схемы сборки. В процессе выполнения обследования типовых циклов установлено, что средняя величина крутящего момента равна 8,2 нм. После ряда последовательных коррекций схемы протеза установлено, что минимальный крутящий момент для обследуемой 4,9 нм, развивается при следующих параметрах схемы построения протеза: X 16 мм, мм, 9°, причем параметр Х существенно отличается от рекомендованного расчетной схемой по ранее существовавшему способу. Эти параметры зафиксированы в постоянном протезе, которым больная пользуется на протяжении 3 мес. 12-16 ч в 1 сут. Клинически отмечены нормализация кожных покровов культи и уменьщение хромоты при ходьбе, что не было достигнуто при многократных подгонках ранее существующими способами. Существенные отличия предлагаемого способа от известного состоят в следующем. Использование в нем нового критерия оценки пробной ходьбы - среднего значения крутящего момента относительно оси голени, который может быть измерен, например, через угол ротации в голеностопном шарнире (при известной жесткости) или посредством стандартного тензометрического датчика. Использование типовых циклов движений включающий помимо ходьбы основные бытовые движения, важнейшие для самообслуживания или трудовой деятельности инвалида. Получение информации о ходьбе инвалида (функция крутящего момента в сочленении голень-стопа), сопоставимой с функцией крутящего момента между стопой и опорой при ходьбе в норме, которая измеряется известными техническими средствами. В одноопорной фазе ходьбы эти функции отличаются только знаком и, следовательно, оптимизация ходьбы инвалида предлагаемым способом имеет объективный критерий. Существенные отличия предлагаемого способа обеспечивают его практическое преимущество перед известным по следующим показателям. Техническая простота способа создает возможность его широкого применения на протезно-ортопедических предприятиях для массового контингента инвалидов. Подгонка протеза по критерию выполнения инвалидом бытовых и профессиональных движений повышает уровень его реабилитации во всех областях жизнедеятельности. Способ может быть использован и для протезов на длинную культю голени, так как датчик монтируется непосредственно в стопе протеза. Возможность сопоставления результатов оценки протезирования с параметрами движений человека в норме создает гарантию объективности процесса повыщения функциональности протезирования. Способ может быть наиболее эффективно использован при протезировании детей, в том числе еще не овладевших самостоятельной ходьбой, причем типовой цикл движений выполняется как ходьба за руку по заданной трассе. Практическое использование предлагаемого изобретения в системе протезно-ортопедических предприятий позволит существенно сократить трудозатраты на подгонку протезов, что может обеспечить суммарный экономический эффект до 1 000 000 р. в год.

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИНДИВИДУАЛЬНОЙ СХЕМЫ СБОРКИ ПРОТЕЗА НИЖНЕЙ КОНЕЧНОСТИ, включающий предварительную сборку протеза по расчетной схеме с установкой датчиков нагружения протеза, пробную ходьбу, корректировку параметров протеза и повторную пробную ходьбу, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени подгонки протеза, перед корректировкой параметров протеза определяют среднюю величину крутящего момента при выполнении протезированным регламентированных поворотов и наклонов корпуса, а прекращают корректировку параметров схемы сборки протеза при достижении минимума величины среднего крутящего момента.